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Theorem lbinf

Description: If a set of reals contains a lower bound, the lower bound is its infimum. (Contributed by NM, 9-Oct-2005) (Revised by AV, 4-Sep-2020)

Ref Expression
Assertion lbinf ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → inf S ℝ < = ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ltso ⊢ < Or ℝ
2 1 a1i ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → < Or ℝ
3 lbcl ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ S
4 ssel ⊢ S ⊆ ℝ → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ S → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ ℝ
5 4 adantr ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ S → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ ℝ
6 3 5 mpd ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ ℝ
7 6 adantr ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y ∧ z ∈ S → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ∈ ℝ
8 ssel2 ⊢ S ⊆ ℝ ∧ z ∈ S → z ∈ ℝ
9 8 adantlr ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y ∧ z ∈ S → z ∈ ℝ
10 lble ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y ∧ z ∈ S → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ≤ z
11 10 3expa ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y ∧ z ∈ S → ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y ≤ z
12 7 9 11 lensymd ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y ∧ z ∈ S → ¬ z < ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y
13 2 6 3 12 infmin ⊢ S ⊆ ℝ ∧ ∃ x ∈ S ∀ y ∈ S x ≤ y → inf S ℝ < = ι x ∈ S | ∀ y ∈ S x ≤ y